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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 薛定谔方程和麦克斯韦方程有关系吗
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)

[交流] 薛定谔方程和麦克斯韦方程有关系吗

大家都知道光子是微观粒子，那么它应该遵循薛定谔方程。或者是相对论形式的‘薛定谔’方程吧。
光子又是电磁波，那么它也应该遵循麦克斯韦方程。虽然麦克斯韦方程是描述宏观现象，但是大量的光子其实也就构成宏观系统。
那么问题是：光子的薛定谔方程和麦克斯韦方程有什么联系没？能否由前者推导出后者？

[ Last edited by yiluwangxi on 2014-2-1 at 10:54 ]
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1楼 2014-02-01 03:13:26
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racoon01

专家顾问 (著名写手)
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yiluwangxi: 金币+5, 有道理 2014-02-01 09:21:54
光子的量子力学方程就是麦克斯韦方程，在海森伯表象。

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yiluwangxi
3楼2014-02-01 07:01:29
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racoon01

专家顾问 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
yiluwangxi: 金币+5, 明白了 2014-02-01 13:34:58
引用回帖:
9楼: Originally posted by yiluwangxi at 2014-02-01 12:01:35
专家就是专家，你的回复我想了半天才有所领悟。是不是，可以这样说，其实光子的量子力学早就有了？比所谓的静止质量不为零的粒子的量子力学要早很多？只是人们没有意思到而已？...

谢谢你的红花。麦克斯韦方程是光子的海森伯方程。光子的量子理论是量子场论，不存在单个光子的量子力学。所以，光子量子理论的概率解释与非相对论量子力学不同。单光子没有薛定格方程，光子场才有薛定格方程。

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10楼2014-02-01 13:09:21
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)
引用回帖:
12楼: Originally posted by bandgap at 2014-02-03 06:01:47
两个方程中所指的"波"意义一样吗？？
...

我的理解是不一样的，一个是电场强度或者磁感应强度等的波动，另外一个是光子场算符的波动。
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13楼2014-02-03 07:46:00
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cxjzly2008

木虫之王 (文学泰斗)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
哲学没有学好，哲学说任何事物之间都有千丝万缕的联系
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18楼2014-02-04 12:45:23
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userhung

禁虫 (文学泰斗)
有联系，你试着推导看看哦，祝福好运~~~~~~~~~
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5楼2014-02-01 07:57:23
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by racoon01 at 2014-02-01 07:01:29
光子的量子力学方程就是麦克斯韦方程，在海森伯表象。

麻烦问一下，光子的量子力学方程还遵循‘几率波’解释吗？能否科普一下？

[ Last edited by yiluwangxi on 2014-2-1 at 09:36 ]
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6楼2014-02-01 09:24:11
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mlanqiang

木虫之王 (文学泰斗)
blessing
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7楼2014-02-01 09:58:14
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)
是否可以认为在一定程度上经典的麦克斯韦方程就是光子的薛定谔方程？
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8楼2014-02-01 11:57:04
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)
送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by racoon01 at 2014-02-01 07:01:29
光子的量子力学方程就是麦克斯韦方程，在海森伯表象。

专家就是专家，你的回复我想了半天才有所领悟。是不是，可以这样说，其实光子的量子力学早就有了？比所谓的静止质量不为零的粒子的量子力学要早很多？只是人们没有意思到而已？
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9楼2014-02-01 12:01:35
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racoon01

专家顾问 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
再更正一下。麦克斯韦方程组是光子场的海森伯方程，前提是把电磁场的场强看做光子场态空间的算符。

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11楼2014-02-01 13:15:02
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bandgap

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
yiluwangxi: 金币+2 2014-02-03 07:46:12
引用回帖:
3楼: Originally posted by racoon01 at 2014-02-01 07:01:29
光子的量子力学方程就是麦克斯韦方程，在海森伯表象。

两个方程中所指的"波"意义一样吗？？

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12楼2014-02-03 06:01:47
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bandgap

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
单个光子为什么没有薛定鄂方程？单个光子没有波的性质吗？

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14楼2014-02-03 09:42:18
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)
引用回帖:
14楼: Originally posted by bandgap at 2014-02-03 09:42:18
单个光子为什么没有薛定鄂方程？单个光子没有波的性质吗？

单个光子当然有波动性。个人认为：高速粒子(和光速可比拟)的量子力学理论(相对论薛定谔方程)不是太好，对于高速粒子一般采用量子场论。量子场论的场不是几率解释。 总而言之，量子力学对于低速粒子还是靠谱些，高速就不那么靠谱，高速一般是量子场论。光子显然是高速粒子了。

[ Last edited by yiluwangxi on 2014-2-3 at 10:03 ]
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15楼2014-02-03 09:55:27
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walk1997

金虫 (著名写手)
★ ★ ★
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yiluwangxi: 金币+2 2014-02-04 10:39:39
个人理解：
电子是有质量费米子 这一性质决定了在低能下大尺度下   其只体现粒子性(牛顿方程)
在低能小尺度下 体现出部分的波动性(单粒子的波动性: 薛定谔方程)
在高能下(高能同时意味着小尺度)  则体现出完整的粒子性和波动性(QED)

光子是无质量的玻色子(前者决定其容易激发 后者决定激发出来的光子可以处于同一状态)
所以不管是在低能还是高能下 都能体现全部的波动性
在低能下 激发不出正负电子  只体现出经典的波动性 即 Maxell eq
在高能下 能激发出正负电子  就能同时体现出其粒子性    即QED
-----
so: 光子因为无质量  不存在非相对论极限 单光子的量子力学方程是Maxell 方程 和单电子满足的升级版薛定谔方程(狄拉克方程) 是类比的  (进一步 因为光子很容易激发  单光子的Maxell方程其实是描述多光子体系的)
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16楼2014-02-04 10:32:28
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ifelseend

捐助贵宾 (著名写手)
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yiluwangxi: 金币+2 2014-02-04 11:28:37
一个是宏观现象，一个是微观现象， 一个是值得是电子之类的东西， 一个是光子， 我怕没有太大的联系。
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17楼2014-02-04 10:48:14
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walk1997

金虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
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yiluwangxi: 金币+3 2014-02-05 11:05:19
引用回帖:
18楼: Originally posted by cxjzly2008 at 2014-02-04 12:45:23
哲学没有学好，哲学说任何事物之间都有千丝万缕的联系

这和什么都没说 看不出有多少的区别
哲学学的再好 却不了解/理解具体的物质规律 感觉其实等于零 除了忽悠
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19楼2014-02-05 10:40:47
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bladexiao28

捐助贵宾 (初入文坛)
★
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我认为，光子不是微观粒子，不能用薛定谔方程描述；但光子是电磁波，所以可以用麦克斯韦方程组描述。
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21楼2019-09-20 16:10:56
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sjmr12212楼
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hqg20楼
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